(57)【要約】【課題】  応力歪みを抑制し電気系の不具合を防止できるとともに、小型化することが可能な移動物体検出装置を提供する。【解決手段】  磁気検出素子４と、磁気検出素子４と電気的に接触する回路基板５と、磁気検出素子４に磁場を与える磁石３とを樹脂製ハウジング１内に配設するとともに、ハウジング１内に充填部材７を充填してなる回転検出装置（移動物体検出装置）Ａに関する。ホルダー部材２は、磁石３及び磁気検出素子３を配設するためのヘッド部２１と、ヘッド部２１から延長形成され回路基板５を配設するためのボディー部２２とを少なくとも有し、ハウジング１内に配設される。ホルダー部材２の回路基板５を配設するための載置面２２ｂの形状と、回路基板５の載置面２２ｂとの当接面との形状とを略同等な形状としてなる。【選択図】  図１
2005121503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気検出素子と、前記磁気検出素子と電気的に接触する回路基板と、前記磁気検出素子に磁場を与える磁石とを樹脂製ハウジング内に配設するとともに、前記ハウジング内に充填部材を充填してなる移動物体検出装置であって、
前記磁石及び前記磁気検出素子を配設するためのヘッド部と、前記ヘッド部から延長形成され前記回路基板を配設するためのボディー部とを少なくとも有するホルダー部材を前記ハウジング内に備え、前記ホルダー部材の前記回路基板を配設するための載置面の形状と、前記回路基板の前記載置面との当接面との形状とを略同等な形状としてなることを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記載置面は、前記ヘッド部の近傍が他の載置面と比べ幅狭となる小径部を有してなることを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
【請求項３】
前記ボディー部は、前記回路基板を支持する少なくとも一対の支持部を有してなることを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
【請求項４】
前記ハウジング内に設けられ前記ホルダー部材を底面方向に案内する案内片と、前記ホルダー部材に設けられ前記案内片に対応する溝部とを備え、前記案内溝を前記案内片を沿わせた状態にて前記ホルダー部材を前記ハウジング内にスライド移動させて前記ヘッド部を前記ハウジング内の適正位置に配設した際に、前記ホルダー部材に配設される前記磁気検出素子が前記ハウジングに設けられた磁気検出面に当接することを特徴とする請求項１に記載の移動物体検出装置。
【請求項５】
前記ヘッド部に前記磁石及び前記磁気検出素子を順次配設するための収納部と、前記収納部と前記案内溝とを連通する連通孔とを備え、前記案内片を前記磁気検出面に近づくに連れて前記ヘッド部の配設空間が狭まるような傾斜形状とし、前記ホルダー部材を前記ハウジングの適正位置に嵌め込んだ際に、前記磁石及び前記磁気検出素子を前記案内片の一部分によって前記磁気検出面方向へ押し圧してなることを特徴とする請求項４に記載の移動物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車や多極着磁のマグネットのような移動物体の移動状態を検出する移動物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動物体検出装置としての回転検出装置は、特許文献１に開示されるものがある。この回転検出装置は、ホールＩＣやＭＲ素子等からなる磁気検出素子と、前記磁気検出素子と電気的に接触する回路基板と、前記磁気検出素子に磁場を与える磁石とを略円筒形状の樹脂製ハウジング内に配設し、前記ハウジング内にエポキシ等の充填部材を充填し硬化させることで前記ハウジング内に配設される各部を固定するものが知られている。
【特許文献１】特開平２−２６４８１７号公報
【０００３】
かかる回転検出装置は、前記磁石及び前記磁気検出素子を配設するヘッド部を有し、このヘッド部から延長形成され前記回路基板を配設するためのボディー部を有するホルダー部材を備え、前記ヘッド部の前記磁気検出素子がハウジングに設けられる磁気検出面に当接するように前記ホルダー部材が前記ハウジング内に配設されるとともに、前記ハウジング内に前記充填部材を充填することで、前記ハウジング内の各部を外部から隔離するとともに、前記各部を固定してなるものである。
【０００４】
このような構造の回転検出装置は、前記充填部材の周囲環境の温度変化による膨張，収縮作用によって生じる応力歪みがもたらす不具合、即ち前記回路基板に形成される回路配線部の断線や前記磁気検出素子のリード部と前記回路基板のランド部との電気的接続の信頼性の低下（両部材は半田より電気的に接続されている）等の電気系の不具合が生じないように、略円筒形の前記ハウジング内の略中心に前記ホルダー部材及び前記回路基板を配設し、前記充填部材による応力が前記ホルダー部材，前記回路基板に略均等に付与されるように、言い換えれば前記応力歪みが前記回路基板に直接付与されない構造設計が重要視されている。しかしながら、被検出体の形状（例えば、ギアやロータ等の形状）や前記被検出体までの検出距離等の問題によって前記ハウジングの中心部からオフセットされた状態にて前記ホルダー部材及び前記回路基板が配設される場合が多いことが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、前記充填部材からの前記応力を薄肉の前記回路基板が直接受けないように、前記ホルダー部材の前記回路基板を配設する載置面を前記回路基板より大きく形成するとともに、この載置面に一対の支持部に形成し、この支持部によって前記回路基板を支持し、前記支持部と前記回路基板とを溶着によって固着する構成が採用されている。しかしながら、前記被検出体が配設される検出領域の小型化，省スペース化が進む近年において、回転検出装置としての小型化も望まれており、前記ホルダー部材を大きく形成することは回転検出装置の小型化を図ることができない大きな要因となっている。
【０００６】
本発明の前述した問題点に着目し、応力歪みを抑制し電気系の不具合を防止できるとともに、小型化することが可能な移動物体検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１に記載した移動物体検出装置のように、磁気検出素子と、前記磁気検出素子と電気的に接触する回路基板と、前記磁気検出素子に磁場を与える磁石とを樹脂製ハウジング内に配設するとともに、前記ハウジング内に充填部材を充填してなる移動物体検出装置であって、前記磁石及び前記磁気検出素子を配設するためのヘッド部と、前記ヘッド部から延長形成され前記回路基板を配設するためのボディー部とを少なくとも有するホルダー部材を前記ハウジング内に備え、前記ホルダー部材の前記回路基板を配設するための載置面の形状と、前記回路基板の前記載置面との当接面との形状とを略同等な形状としてなるものである。
【０００８】
また、請求項２に記載した移動物体検出装置のように、請求項１に記載の移動物体検出装置において、前記載置面は、前記ヘッド部の近傍が他の載置面と比べ幅狭となる小径部を有してなるものである。
【０００９】
また、請求項３に記載した移動物体検出装置のように、請求項１に記載の移動物体検出装置において、前記ボディー部は、前記回路基板を支持する少なくとも一対の支持部を有してなるものである。
【００１０】
また、請求項４に記載した移動物体検出装置のように、請求項１に記載の移動物体検出装置において、前記ハウジング内に設けられ前記ホルダー部材を底面方向に案内する案内片と、前記ホルダー部材に設けられ前記案内片に対応する溝部とを備え、前記案内溝を前記案内片を沿わせた状態にて前記ホルダー部材を前記ハウジング内にスライド移動させて前記ヘッド部を前記ハウジング内の適正位置に配設した際に、前記ホルダー部材に配設される前記磁気検出素子が前記ハウジングに設けられた磁気検出面に当接するものである。
【００１１】
また、請求項５に記載した移動物体検出装置のように、請求項４に記載の移動物体検出装置において、前記ヘッド部に前記磁石及び前記磁気検出素子を順次配設するための収納部と、前記収納部と前記案内溝とを連通する連通孔とを備え、前記案内片を前記磁気検出面に近づくに連れて前記ヘッド部の配設空間が狭まるような傾斜形状とし、前記ホルダー部材を前記ハウジングの適正位置に嵌め込んだ際に、前記磁石及び前記磁気検出素子を前記案内片の一部分によって前記磁気検出面方向へ押し圧してなるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、歯車や多極着磁のマグネットのような移動物体の移動状態を検出する移動物体検出装置に関し、応力歪みを抑制し電気系の不具合を防止できるとともに、小型化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明するが、移動物体検出装置として従来例と同様に回転検出装置を例に挙げ説明する。
【００１４】
回転検出装置Ａは、図１及び図２に示すように、ハウジング１と、ホルダー部材２と、磁石３と、磁気検出素子４と、回路基板５と、電気コード（配線部材）６と、充填部材７とから構成されている。
【００１５】
ハウジング１は、図３及び図４に示すように、ＰＢＴ等の樹脂製材料からなり筒状形状をなしている。ハウジング１は、円筒状の外周面の一部分を平坦面とし、他の壁部に比べ薄肉の壁部からなる磁気検出面１ａを有している。この磁気検出面１ａから上方には、段差部１ｂを介して取付部１ｃが外方に引き出し形成されている。また、取付部１ｃより上方には、取付部１ｃに対して略直交する状態にて外方に引き出し形成され、後で詳述する電気コード６を外部に引き出し案内する第１の規制部１ｄが形成されている。尚、取付部１ｃの略中央には、金属材料からなるカラー８がインサート成形されている。また、第１の規制部１ｄは、断面形状が略コの字状をなしており、電気コード６をその場に止めやすい形状をなしている。
【００１６】
一方、ハウジング１の内部には、後で詳述するホルダー部材２をハウジング１の底面１ｅ方向に案内する案内片１ｆが内壁と一体的に形成されている。案内片１ｆは、ハウジング１の底面１ｅから段差部１ｂとハウジング１の上端部との略中間位置まで達するように形成されており、ホルダー部材２をハウジング１内の適正位置に配設しやすいようになっている。また、案内片１ｆは、ハウジング１の内部側となる磁気検出面１ａに近づくにつれてホルダー部材２の後述するヘッド部の配設空間が狭まるような傾斜形状をなしている。
【００１７】
ホルダー部材２は、図５及び図６に示すように、ＰＢＴ等の樹脂製材料からなり、ホルダー部材２は、ヘッド部２１と、ボディー部２２と、引き出し部２３と、連結部２４とから構成されており、前記各部２１，２２，２３，２４は、一体的に形成されるとともに、断面形状が略Ｌ字形状をなしている。
【００１８】
ヘッド部２１は、後で詳述する磁石３を配設するための第１の凹部２１ａと、第１の凹部２１ａより上方に位置し後で詳述する磁気検出素子３を配設するための第２の凹部２１ｂとを備えている。また、第１の凹部２１の底面には後述する案内溝に連通する連通孔２１ｃが形成されている。
【００１９】
ボディー部２２は、ヘッド部２１から延長形成されるとともに、後で詳述する回路基板５を配設するための載置部２２ａを有している。この載置部２２ａは、ヘッド部２１に近づくに連れて幅狭の小径部となる載置面２２ｂを有し、この載置面２２ｂの上部及び下部には、一対の係止部（支持部）２２ｃ，２２ｄがそれぞれ設けられている。また、載置面２２ｂは、回路基板５の載置面との当接面と略同等な形状をなしている。一方、ボディー部２２の裏面側には、ハウジング１の内部に設けられるガイド部材１ｆに対応する案内溝２２ｅがボディー部２２の略中心部分に形成されており、この案内溝２２ｅは、ボディー部２２からヘッド部２１に達するように形成されており、案内溝２２ｅにおけるヘッド部２１の対応個所には、第１の凹部２１ａに連通する連通孔２１ｃが設けられている。
【００２０】
引き出し部２３は、ボディー部２２と略直交する状態にて連結部２４を介して引き出し形成され、この引き出された部位がハウジング１に設けられる第１の規制部１ｇに対応する第２の規制部２３ａを構成している。第２の規制部２３ａは、第１の規制部１ｄの形状に対応する断面形状が略コの字状をなし、第１の規制部１ｄに組み合わされることで電気コード６を外部に導くための導出路Ｓを形成する。第２の規制部２３ａは、第１の規制部１ｄのハウジング１側に形成された溝部（第２の係止部）１ｇの係合する一対のフック部材（第１の係止部）２３ｂが形成されている。従って、ホルダー部材２は、ハウジング１に設けられたガイド部材１ｆに案内溝２２ｅを沿わせてハウジング１の底面１ｅ方向にスライド移動させ、第２の規制部２３ａに設けられたフック部材２３ｂを第１の規制部１ｄに設けられた溝部１ｇに係合させることで、ヘッド部２１がハウジング１の底面１ｅに位置するとともに、ヘッド部２１に配設された磁気検出素子４がハウジング１の内側の磁気検出面１ａに位置することになる。
【００２１】
連結部２４は、段差形状をなし、ボディー部２２と引き出し部２３とを連結する。連結部２４は、ボディー部２２の載置面２２ｂに配設される回路基板５と電気的に接続される電気コード６を第１の規制部１ｄと第２の規制部２３ａとで構成される導出路Ｓへと導くための貫通孔部２４ａが形成されている。
【００２２】
磁石３は、ホルダー部材２のヘッド部２１に設けられる第１の凹部２１ａに接着剤を介して配設され、磁気検出素子４に磁場を与えるものであり、図示しない磁性材料からなる被検出体（例えば、ギア）の凹凸の変化によって磁力が変化する。
【００２３】
磁気検出素子４は、ホールＩＣやＭＲ素子等からなり、ホルダー部材２のヘッド部２１に設けられる第２の凹部２２ｂに磁石３と当接する状態にて配設される。磁気検出素子４は、前記被検出体の移動に伴う磁力の変化を電気信号に変換し、回路基板５及び電気コード６を介して外部に出力するものである。磁気検出素子４は、直線状にフォーミングされたリード端子４ａが回路基板５の図示しない接続ランドに半田を介して電気的に接続される。
【００２４】
回路基板５は、ガラス繊維入りエポキシ樹脂や紙フェノール樹脂あるいはセラミック等絶縁材料に所定の配線パターン（図示しない）を形成してなるもので、磁気検出素子４及び電気コード６と電気的に接続される。回路基板５は、ボディー部２２における載置部２２ａの載置面２２ｂの形状に合うように外周がカットされ、回路基板５の幅狭部５ａ及び幅広部５ｂ（回路基板５の外周）が、ボディー部２２の載置部２２ａに設けられる各係止部２２ｃ，２２ｄに支持されることで、載置面２２ｂに配設固定される。尚、回路基板５をホルダー部材２の載置面２２ｂに配設する際は、回路基板５を連結部２４側から載置面２ｂと各係止部２２ｃ，２２ｄとの間に形成される隙間に挿入することで、載置面２２ｂに回路基板５が配設される。また、回路基板５には、ノイズ吸収用のコンデンサや磁気変換素子４からの出力信号を処理するためのコンパレータ等の電子部品（図示しない）が実装される。
【００２５】
電気コード６は、磁気検出素子４への電極供給ライン（プラス電源とマイナス電源）と磁気検出素子４からの信号出力ラインの少なくとも３本を有し、回路基板６の磁気検出素子４との非接続側に形成される接続ランド５ｃと半田を介して電気的に接続される。電気コード６は、第１の規制部１ｄと第２の規制部２３ａとで構成される導出路Ｓから導出されるとともに、熱収縮チューブやテープ等の固定部材９によって第１，第２の規制部１ｄ，２３ａに固定される。
【００２６】
充填部材７は、エポキシ等の熱硬化型樹脂からなり、前述した各部を収納するハウジング１内に充填され、ホルダー部材２，磁石３，磁気検出素子４及び回路基板５等を外部から隔離するとともに、前記した各部２，３，４，５を固定する。
【００２７】
前述した各部によって回転検出装置Ａが構成される。かかる回転検出装置Ａは、磁気検出素子４と、磁気検出素子４と電気的に接続される回路基板５と、磁気検出素子４に磁場を与える磁石３とを樹脂製ハウジング１内に配設するとともに、ハウジング１内に充填部材７を充填してなる回転検出装置Ａに関し、磁石３及び磁気検出素子４を配設するためのヘッド部２１と、ヘッド部２１から延長形成され回路基板５を配設するボディー部２２とを少なくとも有するホルダー部材２をハウジング１内に備え、ホルダー部材２の回路基板５を配設するための載置面２２ｂと、回路基板５の載置面２２ｂとの当接面（電子部品の非搭載面）との形状を略同等な形状としてなることに特徴を有するものである。
【００２８】
従って、ホルダー部材２の載置面２２ｂの形状と、回路基板５の当接面の形状とを合わせることによって、充填部材７による応力歪みによる影響を回路基板５が直接受けることがなくなるため、回路基板５に形成される回路配線部の断線や磁気検出素子４のリード部４ａと回路基板５のランド部との電気的接続の信頼性の低下等の電気系の不具合が生じない構成であるとともに、回路基板５の当接面の形状に適応した最小限の面積を有する載置面２２ｂをホルダー部材２に設ければ良いため、小型化することが可能となり、小型化，省スペース化が進む被検出体の検出領域に配設するにふさわしい回転検出装置Ａを得ることができる。
【００２９】
また、回転検出装置Ａにおけるホルダー部材２は、ヘッド部２１の近傍が他の載置面２２ｂと比べ幅狭となるな小径部を有する載置面２２ｂとすることから、ホルダー部材２を更に小型化するとともに、回転検出装置Ａとしても更に小型化を図ることが可能となる。
【００３０】
また、ホルダー部材２におけるボディー部２２は、回路基板５の幅狭部５ａ及ぶ幅広部５ｂに対応する（回路基板５の外周に対応する）二組（二対）の係止部２２ｃ，２２ｄを有してなり、回路基板５を載置面２２ｂと各係止部２２ｃ，２２ｄとの間に形成される隙間に挿入することで載置面２２ｂ上に固定することから、溶着によって載置面に固定していた従来に比べ、製造工程を簡素化することが可能であるとともに、各係止部２２ｃ，２２ｄによって安定的に載置面２２ｂ上に固定できることから、充填部材７による応力歪みの影響を更に受けにくい構造を得ることが可能となる。
【００３１】
また、回転検出装置Ａは、ハウジング１の内壁に設けられホルダー部材２をハウジング１の底面１ｅ側に案内するための案内片１ｆと、案内片１ｆに対応するようにホルダー部材２に設けられる案内溝２２ｅとを備え、案内溝２２ｅを案内片１ｆを沿わせた状態にてホルダー部材２をハウジング１内にスライド移動させてホルダー部材２のヘッド部２１をハウジング１内の適正位置に配設した際に、ホルダー部材２に搭載される磁気検出素子４５がハウジング１に設けられた磁気検出面１ａに当接するように構成するものであり、ホルダー部材２におけるヘッド部２１をハウジング１内の適正位置に正確に配設することが可能となり、磁気検出精度を向上させることができる。
【００３２】
また、回転検出装置Ａは、ホルダー部材２のヘッド部２１に磁石３及び磁気検出素子４を順次配設するための第１，第２の凹部２１ａ，２１ｂからなる収納部と、この収納部と案内溝２２ｅとを連通する連通孔２１ｃとを備え、ハウジング１の案内片１ｆを磁気検出面１ａに近づくに連れてヘッド部２１の配設空間が狭まるような傾斜形状とし、ホルダー部材２をハウジング１の適正位置に嵌め込んだ際に、磁石３及び磁気検出素子４を案内片１ｆの一部分によって磁気検出面１ａ方向へ押し圧してなるものであり、磁気ヘッド２１と磁気検出面１ａ（ハウジング１）との密着性を良好に確保できることから、磁気検出精度を更に向上させることが可能となる。
【００３３】
本発明の実施形態では、ホルダー部材２の載置面２２ｂに二組の係止部２２ｃ，２２ｄを形成し、回路基板５を固定する構造を採用しているが、本発明にあっては、少なくとも一組（一対の）の係止部（支持部）を形成するものであれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の構成は、回転検出装置のみららず、例えば直線運動する被検出体の移動状態を検出する移動状態検出装置に適用しても良く、本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態の回転検出装置を示す斜視図。
【図２】同上実施形態の回転検出装置の要部断面図。
【図３】同上実施形態の回転検出装置のハウジングを示す要部断面図。
【図４】同上実施形態の回転検出装置のハウジングを示す平面図。
【図５】同上実施形態の回転検出装置のホルダー部材を示す要部断面図。
【図６】同上実施形態の回転検出装置のホルダー部材を示す平面図。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  回転検出装置（移動物体検出装置）
Ｓ  導出路
１  ハウジング
１ａ  磁気検出面
１ｅ  底面
１ｆ  案内片
１ｇ  溝部
２  ホルダー部材
２１  ヘッド部
２１ａ  第１の凹部
２１ｂ  第２の凹部
２１ｃ  連通孔
２２  ボディー部
２２ｂ  載置面
２２ｃ，２２ｄ  係止部（支持部）
３  磁石
４  磁気検出素子
５  回路基板
５ａ  幅狭部
５ｂ  幅広部
７  充填部材
【図１】
2005121503.tif 000003
【図２】
2005121503.tif 000004
【図３】
2005121503.tif 000005
【図４】
2005121503.tif 000006
【図５】
2005121503.tif 000007
【図６】
2005121503.tif 000008